What is the required power supply for a sensor with integrated amplifier that provides a 4-20 mA (2-wires) signal?

Answer:

The particularity of the power supply for sensors equipped with a 4-20mA (2-wires) amplifier (Option C or C6) is that it depends on the value of the load resistance of the reading instrument (RL) increased by the resistance of the wiring (RW).

Indeed, for a correct operation, the power supplyat the terminals of the amplifier (V) must be at least 9 to 28VDC. However V = VS - I x (RL + RW) with I being able to reach 20 mA.

Consequently, Vs must be greater than or equal to 9 + (RL + RW) x 0.02.

Examples:

  1.  Input resistance of the reading device RL: 33 Ohms Wiring resistance Rw: 4 Ohm. To be able to generate a 20mA signal, the supply voltage must be at least: 9V + ((33+4)*0.02) = 9.74V

 

    2.  With RL + RW = 1 kΩ (abnormally high value), VS must be at least: 9 + 20 = 29 V to be able to generate a 20mA signal with the specified linearity.

 

Likewise, for a specified supply voltage, the value of the sum of the load resistors will be limited to (VS - 9) / 0.02.

Example: With VS = 24 V, the value of RL + RW may not exceed 750 Ω in order to generate a 20mA signal with the specified linearity.

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Quelle est la tension d’alimentation nécessaire dans le cas d’un capteur de force avec amplificateur intégré fournissant un signal 4..20 mA en 2 fils?

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Réponse :

La particularité de l’alimentation des capteurs de force équipés d’un amplificateur 4..20mA 2 fils (Option C ou C6) est que celle-ci dépend de la valeur de la résistance de charge de l’instrument de lecture (RL) augmentée de la résistance du câblage (Rw).

En effet, pour un fonctionnement correct, la tension d’alimentation aux bornes de l’amplificateur (V) ne peut être inférieure à 9 V. Or V = VS – I x (RL+Rw) avec I pouvant atteindre 20 mA.

En conséquence Vs doit être supérieur ou égal à : 9 + (RL+Rw) x 0,02.

Exemples :

  1. Résistance d’entrée de l’appareil de lecture RL : 33 OhmRésistance d’entrée de l’appareil de lecture RL : 33 OhmRésistance du câblage Rw :   4 OhmPour pouvoir générer un signal de 20 mA, la tension d’alimentation devra au moins être de :9 V + (33+4) x 0,02 = 9.74 V

  2. Avec RL+Rw = 1 kΩ (valeur anormalement élevée), VS devra être d’au moins 9 + 20 = 29 V pour pouvoir générer un signal de 20 mA avec la linéarité spécifiée.

De même, pour une tension d’alimentation spécifiée, la valeur de la somme des résistances de charge sera limitée à : (VS – 9) / 0,02.

Exemple : Avec VS = 24 V, la valeur de RL+Rw ne peut dépasser 750 Ω (valeur anormalement élevée) pour pouvoir générer un signal de 20 mA avec la linéarité spécifiée.

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